Демо-эффект

Демо -эффект — это название компьютерных в реальном времени визуальных эффектов , которые можно найти в демо-версиях , созданных демосценой .

Основная цель демо-эффектов в демках — продемонстрировать навыки программиста. По этой причине программисты демо-программ часто пытались создать новые эффекты, техническую основу которых другим программистам было нелегко понять.

Иногда, особенно в случае сильно ограниченных платформ, таких как Commodore 64 , демонстрационный эффект может заставить целевую машину делать вещи, которые предположительно выходят за рамки ее возможностей. Способность творчески преодолевать основные технические ограничения высоко ценится среди демосценеров.

Современные демо не так ориентированы на эффекты, как демо 1980-х и 1990-х годов. Эффекты больше редко являются самостоятельными элементами контента, и их роль в демонстрации программистов уменьшилась, особенно в демо-версиях для ПК . На сегодняшний день демоскейнеры ПК с большей вероятностью продемонстрируют свои навыки программирования с помощью процедурной генерации контента или функций 3D-движка, чем с помощью превосходных визуальных эффектов.

Рекомендации по оборудованию

Существуют демо-версии, написанные для множества различных устройств, которые значительно различаются по своим графическим функциям и возможностям обработки данных. Различия в аппаратном обеспечении также отражаются на типах эффектов, изобретенных для каждой платформы, а также на методах, используемых при реализации.

Демосцена получила распространение на домашних компьютерах, таких как Commodore 64 и Amiga , которые имели относительно продвинутые и очень «взломаемые» специальные чипы и процессоры. До широкого распространения передового компьютерного проектирования интегральных схем микросхемы проектировались вручную и поэтому часто имели множество недокументированных или непредусмотренных функций. Отсутствие стандартизации также означало, что дизайн оборудования имел тенденцию отражать собственные идеи и творческий талант дизайнеров. По этой причине большинство демонстрационных эффектов «старой школы» были основаны на творческом использовании особенностей конкретного оборудования. Много усилий было приложено к реверс-инжинирингу аппаратного обеспечения, чтобы найти недокументированные возможности, которые можно было бы использовать для новых эффектов.

Однако в компьютерах , совместимых с IBM PC 1990-х годов, отсутствовали многие специальные функции, типичные для домашних компьютеров, вместо этого использовались стандартные детали. Это было компенсировано большей вычислительной мощностью общего назначения. Возможность сложного аппаратного мошенничества также была ограничена большой вариативностью аппаратного обеспечения ПК. По этим причинам демокодеры ПК эпохи DOS предпочитали сосредоточиться на алгоритмах программного рендеринга на уровне пикселей.

Демокодеры часто искали вызов и уважение, «перенося» эффекты с одной платформы на другую. Например, во время «золотого века» демоверсий Amiga многие известные эффекты Amiga были переделаны с помощью Atari ST , Commodore 64 и ПК, некоторые из которых считались уступающими по ключевым функциям, необходимым для рассматриваемых эффектов. С середины 1990-х годов, когда ПК стал основной платформой, демо-версии Amiga и C-64 также начали содержать «пиксельные эффекты», подобные ПК.

Ранняя история

Самые ранние компьютерные программы, напоминающие демонстрационные эффекты, появились на несколько десятилетий раньше демосцены. Возможно, самым ранним примером так называемых взломов дисплея является программа Bouncing Ball на компьютере Whirlwind в начале 1950-х годов. Еще один известный хак с дисплеем, «жевание квадратов» , изначально был создан на PDP-1 ок. 1962.

Эффекты «старой школы»

Скриншот типичного плазменного эффекта .

Эти эффекты были типичны для 1980-х и начала 1990-х годов и впервые были реализованы на Commodore 64, Atari ST или Amiga. Они часто полагались на специальное оборудование системы или из-за этого считались сложными. Например, 3D-объекты, визуализированные точками, несколько сложны в системах без побайтовых дисплеев или ограниченной пропускной способности видеопамяти, а также в системах с медленными и/или ограниченными (например, 8-разрядными, без FPU ) процессорами.

• Растровые полосы , также называемые медными полосами на Amiga.
• Скроллеры разных видов.
• Перемещение спрайтов . Конкуренция обычно сосредоточена на количестве видимых спрайтов в кадре.
• Звездные поля, такие как параллакс-прокрутка и перспективные звездные поля .
• Плавное горизонтальное колебание графических изображений по каждой строке сканирования.
• Теневые Бобы
• Бесконечные бобы
• Плазменный эффект
• Кефрен батончики
• Муаровые узоры , особенно круги
• Текстовые зумеры
• Простые вращающиеся 3D-объекты, отображаемые в виде точек, линий или заполненных многоугольников.
• Сплайн-эффект
• Векторная графика
  • Glenz , частично прозрачные модели с «бриллиантовым» внешним видом. Впервые появился в «Трансформаторной» части «Megademo 8» Кефренса, написанной Promax. Назван Фотоном от шведского слова «Gläns» (блеск или блеск)
  • Blenk — блестящие металлические модели, похожие на алюминий, от шведского «Blänk» (блестящий), также названные Photon.
  • Резиновые , крутящиеся и/или эластичные модели. Также иногда называют гелем.

Эффекты массивных пикселей

с короткими пикселями, Эффекты, основанные на программном рендеринге в кадровые буферы были типичны для середины и конца 1990-х годов и обычно впервые были реализованы на ПК или Falcon030. Они стали популярными, когда стали распространены системы с высокоскоростной видеопамятью с пиксельной адресацией и более быстрыми процессорами (чтобы обеспечить более требовательные вычисления в реальном времени).

• Эффекты, основанные на статических таблицах преобразования экрана в текстуру.
  • Туннели с текстурами и другие объекты, вращающиеся вокруг своей оси симметрии.
  • Воблеры, ротаторы и другие подобные эффекты для 2D изображений
  • Объекты, которые отражают или преломляют основные растровые изображения.
• Туннель с текстурой и свободно перемещающейся камерой, обычно основанный на трассировке лучей в реальном времени.
• Ротозумер
• Мандельброт увеличивает масштаб
• Эффект огня и другие эффекты на основе 2D-фильтров и обратной связи.
• Ландшафт высотного поля (часто называемый « воксельным ландшафтом»)
• 2D рельефное картирование
• Метаболлы

Некоторые из этих эффектов позже были перенесены на машины с плоскими пикселями, такие как Amiga , без использования фрагментарного преобразования в планарное. Например, группа Sanity реализовала ротозумер, используя комбинацию предварительно обработанных плоских растровых изображений и медных эффектов.

3D rendering

Компьютерная 3D-графика используется в демонстрациях с конца 1980-х годов. В настоящее время универсальный 3D-движок является неотъемлемой частью большинства новых демонстраций.

В конце 1980-х и начале 1990-х вращающиеся 3D-объекты считались самостоятельными эффектами из-за сложности их расчета и рендеринга. В частности, в большинстве систем не было модуля с плавающей запятой. Вместо 3D-алгоритмов общего назначения демокодеры часто использовали специальные приемы, оптимизированные для вращения и рендеринга конкретного объекта, такого как куб или сфера . Поскольку даже рисование точек, линий или закрашенных многоугольников само по себе было сложной задачей, соревнования часто вращались вокруг простой оптимизации процедур рисования с использованием заранее рассчитанных математических вычислений.

Для обычного зрителя многие демонстрационные эффекты выглядят как нечто, достижимое с помощью универсального 3D-движка. Однако классические эффекты с видимым трехмерным внешним видом часто вообще не требуют трехмерных расчетов в реальном времени. Например, статические таблицы преобразования экрана в текстуру можно использовать с симметричными трехмерными объектами, которые вращаются вокруг своей оси симметрии.

До появления массового оборудования для 3D-ускорения декодеры часто фокусировались на методах освещения и затенения в программных 3D-движках, включая затенение Гуро , затенение Фонга , наложение текстур , наложение рельефа , отображение среды , излучательность в реальном времени и даже трассировку лучей .

3D-движки общего назначения очень редко называют «эффектами», хотя визуализированные сцены часто содержат что-то, что можно рассматривать как таковое.

См. также

• Взлом дисплея
• Алгоритмическое искусство